JPH09324744A - アキシャルプランジャポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプ内部を冷却する。ポンプ内部の高温化
によるポンプ性能の低下や部品の耐久性の低下を無く
す。 【解決手段】 供給ポンプ３から送られた作動液を調圧
する低圧レギュレータ２９を吸入通路５に設ける。斜板
１６とプランジャ１９の間の動力伝達部の周域の作動液
室４８に、低圧レギュレータ２９のドレーンポート５９
と燃料タンク２への戻し配管５４を接続する。ポンプ運
転時には、低圧レギュレータ２９でドレーンされた作動
液が作動液室４８に導入され、この作動液室４８を通っ
て戻し配管５４に排出される。低圧レギュレータ２９で
ドレーンされる作動液はプランジャ１９による加圧を受
けておらず、高温になっていないため、作動液室４８は
効率良く冷却される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の燃料噴射
装置の燃料加圧用ポンプ等に用いられるアキシャルプラ
ンジャポンプに関し、とりわけ、別の供給ポンプから送
られ、低圧レギュレータで調圧された作動液を吸入する
アキシャルプランジャポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】アキシャルプランジャポンプとして、従
来、実開平２−９２０７３号公報に示されるようなもの
がある。このアキシャルプランジャポンプは、駆動軸の
端部に斜板が一体に設けられる一方で、ハウジング内の
この斜板に対向する位置に複数個のプランジャが進退自
在に配設され、駆動軸の回転に伴って斜板が揺動回転す
ると、複数個のプランジャが斜板で順次押圧されて突出
と後退を繰り返し、各プランジャが突出する際にシリン
ダ室内に吸い入れた作動液をつづくプランジャの後退動
作時に吐出するようになっている。

【０００３】また、近年のこの種のアキシャルプランジ
ャポンプは、自動車の燃料噴射装置の燃料加圧用のポン
プとして用いられることがあり、この場合、モータ駆動
する供給ポンプから送られた燃料を、プランジャのポン
プ作用によって高圧に加圧し、その加圧した高圧の燃料
をインジェクターでエンジン内部に噴射する。そして、
このようにアキシャルプランジャポンプを燃料加圧用の
ポンプとして用いる場合には、モータ駆動される供給ポ
ンプの吐出流量が常に一定であるのに対し、エンジン駆
動されるアキシャルプランジャポンプは吐出流量がエン
ジンの回転状態に応じて増減するため、アキシャルプラ
ンジャポンプの吸入通路と供給ポンプの間には、通常、
低圧レギュレータが介装され、供給ポンプから吐出され
た作動液（燃料）の余剰分を低圧レギュレータでドレー
ンさせるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のア
キシャルプランジャポンプにおいては、ポンプ内部の冷
却構造を特別に持たないため、ポンプの運転が長時間つ
づけられると、ポンプ内部の摺動部、特に、斜板とプラ
ンジャの間の動力伝達部分での摺動部が摩擦によって発
熱し、ポンプ内部の作動液がその熱で暖められて低粘度
になり、作動液がプランジャの摺動隙間等から漏出し易
くなってポンプ特性が低下するという不具合を招く。ま
た、ポンプ内部が高温になることから、さらに、軸受や
シール等の耐久性が低下したり、摺動部の潤滑性能が低
下する等の別の不具合も生じ易い。

【０００５】そこで本発明は、比較的簡単な構造によっ
てポンプ内部を確実に冷却できるようにして、ポンプ内
部の高温化によるポンプ性能の低下や部品の耐久性の低
下を可及的になくすことのできるアキシャルプランジャ
ポンプを提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、供給ポンプから送られ、低
圧レギュレータで調圧された作動液を吸入するアキシャ
ルプランジャポンプにおいて、斜板とプランジャの間の
動力伝達部の周域の作動液室に、前記低圧レギュレータ
のドレーンポートとタンクへの戻し配管を接続した。ポ
ンプ運転がつづけられると、低圧レギュレータのドレー
ンポートから戻し配管に排出される低温度の作動液が動
力伝達部の周域の作動液室に導入され、その作動液によ
って動力伝達部の周域部分が冷却される。

【０００７】請求項２の発明は、前記作動液室の鉛直方
向下方側に前記ドレーンポートを接続し、作動液室の鉛
直方向上方側に前記戻し配管を接続した。この場合、ド
レーンポートから作動液室に入り戻し配管に排出される
作動液は鉛直方向下方から上方に抜けるため、作動液室
内部のエアはこの作動液の流動と共にポンプ外部に排出
される。

【０００８】また、請求項３の発明は、供給ポンプから
送られ、低圧レギュレータで調圧された作動液を吸入す
るアキシャルプランジャポンプにおいて、斜板とプラン
ジャの間の動力伝達部の周域の作動液室に、前記供給ポ
ンプの吐出配管と低圧レギュレータの流入ポートを接続
した。ポンプ運転がつづけられると、供給ポンプの吐出
配管から低圧レギュレータの流入ポートに流入される低
温度の作動液が動力伝達部の周域の作動液室に導入さ
れ、その作動液によって動力伝達部の周域部分が冷却さ
れる。

【０００９】請求項４の発明は、前記作動液室の鉛直方
向下方側に前記吐出配管を接続し、作動液室の鉛直方向
上方側に前記流入ポートを接続した。この場合、供給ポ
ンプの吐出配管から作動液室に入り低圧レギュレータの
流入ポートに流入する作動液は鉛直方向下方から上方に
抜けるため、作動液室内部のエアはこの作動液の流動と
共にポンプ外部に排出される。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図１
〜図４に基づいて説明する。

【００１１】図１，図２に示す実施の形態は、自動車の
燃料噴射装置の燃料加圧用のポンプに本発明にかかるア
キシャルプランジャポンプ１を適用したもので、燃料タ
ンク２から供給ポンプ３を介して供給されたガソリン等
の燃料（作動液）をこのアキシャルプランジャポンプ１
によって所定の圧力に加圧してインジェクター４に供給
し、その燃料をインジェクター４でエンジンのシリンダ
（図示せず。）内に噴射すると共に、余剰燃料をインジ
ェクター４からポンプ１の吸入通路５に戻すようになっ
ている。そして、供給ポンプ３から送られた燃料（以
下、作動液と呼ぶ。）を所定圧に調圧する低圧レギュレ
ータ２９は、後に詳述するようにアキシャルプランジャ
ポンプ１自体に組付けられている。

【００１２】アキシャルプランジャポンプ１は、ポンプ
ハウジング６が凹部７を有するハウジング本体８と、そ
の前端部に取り付けられるフロントカバー９とから成
り、ハウジング本体８の凹部７内には、バルブブロック
１０とシリンダブロック１１とが重合状態でボルト１２
によって結合されている。また、フロントカバー９に
は、駆動軸１３がニードルベアリング及びメタルベアリ
ングから成るラジアル軸受１４，１５を介して支持され
ており、この駆動軸１３のハウジング６内に臨む側の端
部には、その端面が軸線に対して所定角度に傾斜した斜
板１６が一体に形成され、ハウジング６の外部に突出す
る側の端部には、エンジンのカムシャフト（図示せ
ず。）と結合するためのカップリング１７が設けられて
いる。

【００１３】前記シリンダブロック１１は、軸方向に沿
ったシリンダ孔１８が周方向等間隔に複数個形成されて
おり、この各シリンダ孔１８に、前記斜板１６方向にス
プリング付勢されたプランジャ１９が進退自在に収容さ
れている。この各プランジャ１９は、その頂部面に半球
状の凹部２０が形成され、この凹部２０にシュー２１が
回動可能に嵌合保持されている。また、このシリンダブ
ロック１１の背部のバルブブロック１０には、シリンダ
ブロック１１の各シリンダ孔１８に連通する複数個の吸
入ポート２２と吐出ポート２３が形成されており、各吸
入ポート２２には吸入チェック弁２４が、また、各吐出
ポート２３には吐出チェック弁２５が夫々設けられてい
る。このうち吸入ポート２２は、対応するシリンダ孔１
８からバルブブロック１０の軸方向に沿って形成され、
バルブブロック１０の背面において、ハウジング本体８
の底壁内面に形成された吸入側環状溝２６に連通し、こ
の環状溝２６を介してハウジング本体８の吸入通路５に
連通している。これに対して、前記吐出ポート２３は、
対応するシリンダ孔１８からバルブブロック１０の径方
向外側に放射状に形成され、バルブブロック１０の外周
面に形成された吐出側環状溝２７に連通し、この環状溝
２７を介してハウジング本体８の吐出通路２８に連通し
ている。したがって、各プランジャ１９がシリンダ孔１
８内で進退動作した場合には、吸入側環状溝２６を介し
て各シリンダ孔１８内に作動液が吸い入れられ、その作
動液が吐出側環状溝２７を通して吐出通路２８に送り出
される。

【００１４】ここで、前記ハウジング本体８の吸入通路
５は、供給ポンプ３の吐出配管５２に接続される接続プ
ラグ５５と前記吸入側環状溝２６とを連通する通路で、
その通路途中には前記低圧レギュレータ２９が介装され
ている。この低圧レギュレータ２９は、ハウジング本体
８の最上部に一体に組付けられ、吸入通路５の前流側
（供給ポンプ３側）の圧力が設定圧力以上になると、余
剰分の吸入作動液をドレーンさせ、そこで設定低圧に調
圧された残余の作動液を吸入通路５の後流側（環状溝２
６側）に流すようになっている。より具体的に説明する
と、低圧レギュレータ２９は、その内部の調圧室５６の
下面に、吸入通路５の前流側に連通する流入ポート５７
と後流側に連通する流出ポート５８とが夫々開口形成さ
れており、さらに、調圧室５６の下面中央に、先端部が
ドレーンポート５９を成すスリーブ６０が突設され、こ
のスリーブ６０の端面のドレーンポート５９が、調圧室
５６の上部において球状弁体６１によって開閉されるよ
うになっている。そして、球状弁体６１は、調圧室５６
内に臨むリテーナ６２によって保持され、このリテーナ
６２を支持するスプリング６３によって閉弁方向に付勢
されている。つまり、球状弁体６１は、リテーナ６２が
調圧室５６内で受ける作動液の圧力と前記スプリング６
３の力のバランスによりドレーンポート５９を開閉する
ようになっている。

【００１５】尚、図２中３２は、吐出側環状溝２７に接
続された脈圧防止用のアキュムレータであり、３３は、
吐出圧センサ、３４は、吐出通路２８に設けられたリリ
ーフ弁である。

【００１６】一方、駆動軸１３に形成された斜板１６の
端面には、円板状の補助プレート３８が相対回転可能に
取り付けられている。この補助プレート３８は、その斜
板１６側の端面の中央にボス３９が突設され、このボス
３９が、斜板１６の端面中央に形成された支持穴４０に
相対回転可能に嵌入されている。そして、この補助プレ
ート３８のシリンダブロック１１側の端面には、硬度が
高く、摩擦係数の小さいスラストプレート４１がボルト
４２によって回転可能に取り付けられ、このスラストプ
レート４１に前記プランジャ１９に嵌合保持されたシュ
ー２１が摺動自在に当接するようになっている。各プラ
ンジャ１９は前述のように斜板１６方向にスプリング付
勢されているため、各シュー２１はこのプランジャ１９
の付勢力を受けて常時スラストプレート４１に押し付け
られている。

【００１７】また、フロントカバー９の斜板１６の背面
位置には荷重支持フランジ４３が設けられており、この
荷重支持フランジ４３と斜板１６の間、及び、斜板１６
と補助プレート３８の間には、ニードルベアリングから
成るスラスト軸受４４ａ，４４ｂが介装されている。こ
のスラスト軸受４４ａ，４４ｂは、補助プレート３８が
プランジャ１９から受ける反力のうちの軸方向成分をフ
ロントカバー９の荷重支持フランジ４３に支持させるた
めのものであり、プランジャ１９から受ける反力の径方
向成分は、補助プレート３８のボス３９と斜板１６の支
持穴４０との嵌合部によって支持されるようになってい
る。

【００１８】また、前記補助プレート３８の外周縁部に
は、ハウジング６の駆動軸支持部の周域から斜板１６の
周域にかけてを覆う金属製のベローズ４５の一端が密閉
状態で接合されている。そして、このベローズ４５の他
端側は環状の取付フランジ４６に同様に密閉状態で接合
されており、この取付フランジ４６の外周縁部がハウジ
ング本体８とフロントカバー９の接合部間に介装され、
ボルト４７によってフロントカバー９と共にハウジング
本体８に結合されている。そして、前記ベローズ４５に
囲繞された駆動軸周域の空間には所定粘度の潤滑液が封
入されている。つまり、ベローズ４５は、ハウジング６
の内部を、作動液で満たされる作動液室４８と、潤滑液
で満たされる潤滑液室４９とに隔成している。尚、作動
液室４８は、斜板１６とプランジャ１９の間の動力伝達
部品であるスラストプレート４１及びシュー２１を囲繞
するように存在している。

【００１９】ここで、前記作動液室４８には、プランジ
ャ１９の摺動隙間等から漏出した作動液が流入するが、
これとは別に低圧レギュレータ２９のドレーンポート５
９からの排出作動液が導入されるようになっている。作
動液室４８は、その上部に低圧レギュレータ２９のドレ
ーンポート５９に連通する戻し通路５３が設けられると
共に、その下部に燃料タンク２への戻し配管５４が接続
されており、低圧レギュレータ２９から燃料タンク２に
戻される余剰分の作動液がその内部を通過するようにな
っている。そして、ドレーンポート５９側の戻し通路５
３はシリンダブロック１１の基部付近に開口し、戻し配
管５４の接続プラグ５４ａは補助プレート３８の斜板１
６側の最大傾斜位置付近に開口しており、戻し通路５３
から戻し配管５４に向かって流れる作動液が少なくとも
各シュー２１の摺動部分を通過するように設定されてい
る。

【００２０】以上の構成において、エンジンの始動に伴
って駆動軸１３が回転すると、駆動軸１３と一体の斜板
１６が回転し、これにより、補助プレート３８がベロー
ズ４５に回転を阻止されて斜板１６と相対回転しつつこ
の斜板１６と一体に揺動（首振り）する。

【００２１】そして、こうして補助プレート３８が揺動
すると、スラストプレート４１とそれに摺接するシュー
２１を介してシリンダブロック１１上のプランジャ１９
が順次進退動作を繰り返し、ポンプ作用が連続的に為さ
れるようになる。このとき、燃料タンク２から供給ポン
プ３を介して吸入通路５に供給された作動液は、吸入通
路５の途中において低圧レギュレータ２９で設定低圧に
調圧された後、吸入側環状溝２６、吸入ポート２２、吸
入チェック弁２４を順次介してシリンダ孔１８に吸い入
れられ、ここでプランジャ１９によって加圧された後に
シリンダ孔１８から吐出チェック弁２５、吐出ポート２
３、吐出側環状溝２７、吐出通路２８を順次通ってイン
ジェクター４へと供給され、インジェクター４で使用さ
れた作動液の余剰分は吸入通路５の前流側へと戻され
る。

【００２２】また、ポンプ運転中、低圧レギュレータ２
９でドレーンされた作動液はドレーンポート５９から戻
し通路５３を通って作動液室４８に導入され、さらにこ
の作動液室４８から戻し配管５４を通って燃料タンク２
に戻される。このとき、低圧レギュレータ２９からドレ
ーンされる作動液は、プランジャ１９による加圧を受け
ていないことから低温であり、この低温の作動液が作動
液室４８の内部を通過することから、作動液室４８の内
部、特に、斜板１６とプランジャ１９の間の動力伝達部
の周域部分が効率良く冷却される。また、低圧レギュレ
ータ２９における作動液の排出流量は非常に多いため、
作動液室４８内を効率良く冷却することができるうえ
に、作動液室４８内の滞留エアをも同時に排出すること
ができる。

【００２３】尚、以上においては、低圧レギュレータ２
９側の戻し通路５３を作動液室４８の鉛直方向上方に連
通させ、燃料タンク２側の戻し配管５４を作動液室４８
の鉛直方向下方に接続するようにしたものについて説明
したが、図３に示すように、逆に、戻し通路５３を作動
液室４８の鉛直方向下方に、戻し配管５４を鉛直方向上
方に夫々接続するようにしても良い。この場合には、エ
アの鉛直上方に向かって移動しようとする特性から作動
液室４８内のエアをより効率良くポンプ外部に排出する
ことができる。

【００２４】また、以上で説明した実施の形態は、いず
れも低圧レギュレータ２９から排出された作動液を作動
液室４８に導入するものであるが、図４に示すように、
供給ポンプ３の吐出配管５２を作動液室４８の鉛直方向
下方に接続し、低圧レギュレータ２９の流入ポート５７
を作動液室４８の鉛直方向上方に連通させるようにして
も良い。この場合には、供給ポンプ３から吐出されて低
圧レギュレータ２９に供給される前の作動液が作動液室
４８を鉛直下方から上方に向かって通過することとな
り、その作動液室４８を通過する作動液によって作動液
室４８内が冷却されると共に、作動液室４８内の滞留エ
アが作動液の流れと共に低圧レギュレータ２９のドレー
ンポート５９に排出される。尚、このとき低圧レギュレ
ータ２９のドレーンポート５９は流出ポート５８よりも
鉛直上方に位置されているため、作動液と共に低圧レギ
ュレータ２９に流入したエアが作動液と共に流出ポート
５８に流入することはない。

【００２５】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明は、斜板と
プランジャの間の動力伝達部の周域の作動液室に、低圧
レギュレータのドレーンポートとタンクへの戻し配管を
接続して、低圧レギュレータのドレーンポートから戻し
配管に排出される低温度の作動液で動力伝達部の周域部
分を冷却し、また、請求項３の発明は、斜板とプランジ
ャの間の動力伝達部の周域の作動液室に、供給ポンプの
吐出配管と低圧レギュレータの流入ポートを接続して、
供給ポンプの吐出配管から低圧レギュレータの流入ポー
トに流入される低温度の作動液で動力伝達部の周域部分
を冷却するようにしたため、いずれの場合にも、構造を
複雑にすることなく、ポンプ内部の高温化によるポンプ
性能の低下や部品の耐久性の低下を可及的になくすこと
ができる。

【００２６】また、請求項２の発明と請求項４の発明
は、いずれも作動液が作動液室の鉛直方向下方から入っ
て鉛直方向上方に抜けるようにしたため、ポンプ内部を
確実に冷却することができることに加え、作動液室内の
エアを積極的にポンプ外部に排出することができ、その
結果、ポンプ内部のエアの滞留によるポンプ性能の低下
等も防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態を示す断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】本発明の他の実施の形態を示す断面図。

【図４】本発明のさらに他の実施の形態を示す断面図。

【符号の説明】

１…アキシャルプランジャポンプ、 ３…供給ポンプ、 １６…斜板、 １９…プランジャ、 ２９…低圧レギュレータ、 ４８…作動液室、 ５２…吐出配管、 ５４…戻し配管、 ５７…流入ポート、 ５９…ドレーンポート。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給ポンプから送られ、低圧レギュレー
   タで調圧された作動液を吸入するアキシャルプランジャ
   ポンプにおいて、斜板とプランジャの間の動力伝達部の
   周域の作動液室に、前記低圧レギュレータのドレーンポ
   ートとタンクへの戻し配管を接続したことを特徴とする
   アキシャルプランジャポンプ。
2. 【請求項２】 前記作動液室の鉛直方向下方側に前記ド
   レーンポートを接続し、作動液室の鉛直方向上方側に前
   記戻し配管を接続したことを特徴とする請求項１に記載
   のアキシャルプランジャポンプ。
3. 【請求項３】 供給ポンプから送られ、低圧レギュレー
   タで調圧された作動液を吸入するアキシャルプランジャ
   ポンプにおいて、斜板とプランジャの間の動力伝達部の
   周域の作動液室に、前記供給ポンプの吐出配管と低圧レ
   ギュレータの流入ポートを接続したことを特徴とするア
   キシャルプランジャポンプ。
4. 【請求項４】 前記作動液室の鉛直方向下方側に前記吐
   出配管を接続し、作動液室の鉛直方向上方側に前記流入
   ポートを接続したことを特徴とする請求項３に記載のア
   キシャルプランジャポンプ。